[发明专利]一种节能型低温甲醇洗H2S浓缩工艺

说明书

技术领域

本发明涉及到低温甲醇洗工艺，具体指一种节能型低温甲醇洗H₂S浓缩工艺。 

背景技术

我国煤炭资源丰富，近年来煤气化技术得到快速发展，用于气化的原料煤中均含有硫化物，所以煤气化生成的粗合成气中均含有少量H₂S气体，并且粗合成气经过CO变换反应会生成大量CO₂气体。变换气中主要含有H₂和CO₂气体，同时含有少量H₂S和NH₃、HCN等微量组分，其中H₂是合成甲醇、合成氨等化工产品的原料气，酸性气体CO₂和H₂S一般是合成催化剂的毒物，所以在合成工序之前必须加以脱除，习惯性称变换气中硫化物的脱除为“脱硫”，二氧化碳的脱除为“脱碳”。 

变换气中酸性气体的脱除经常采用甲醇作为溶剂，在低温高压状态下进行物理吸收，通常称为低温甲醇洗。甲醇有选择性地脱除变换气中的CO₂和H₂S等酸性气体组分，同时脱除HCN、NH₃等微量组分。该工艺只需要较少的溶剂用量，因此能量消耗相对较低。富液的再生可以通过阶梯式闪蒸和最后的热再生来实现。 

在低温甲醇洗流程中，吸收了CO₂和H₂S的富甲醇在再吸收塔内通过降压闪蒸和N₂气提来解吸CO₂，因为甲醇吸收CO₂时需要放出热量，所以在富甲醇解吸CO₂时就会吸收大量的热量。随着CO₂的解吸，富甲醇的温度会越来越低，而甲醇的温度越低CO₂在甲醇中的溶解度就越大，越不容易被解吸出来，富甲醇中残留的CO₂越多，后系统的热再生负荷也就越大，且热再生时产出的H₂S气体中H₂S浓度也越低。为了降低下游热再生系统的负荷和充分回收CO₂解析冷量，富甲醇中的CO₂必须尽量多的被气提出来，通常气提出的CO₂每增加2%，后系统的热再生负荷就会下降1%、H₂S气体中的H₂S浓度也会相应有所升高。因此，工程中对低温甲醇洗流程的优化和改进，主要集中在换热网络的优化和解析冷量的有效回收，热再生能耗的降低以及设备数量的减少和投资的降低等方面。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种具有强化低压氮气气提效果，同时能够降低设备投资以及能耗的节能型低温甲醇洗H₂S浓缩工艺。 

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该节能型低温甲醇洗H₂S浓缩工艺，其特征在于包括下述步骤： 

从上游来的温度-60℃～-50℃、压力0.12MPa(G)～0.16MPa(G)的富CO₂甲醇从第一解析塔上塔上部进入，在塔盘上减压闪蒸的同时被N₂气提出CO₂后在自身重力作用向下流动； 

从上游来的温度-55℃～-45℃、压力0.18MPa(G)～0.21MPa(G)的富H₂S甲醇从第一解析塔上塔中部进入，在塔盘上减压闪蒸同时被N₂气提出大量CO₂和少量H₂S气体，闪蒸和气提出的气体被从第一解析塔上塔上部进入的富CO₂甲醇洗涤，少量H₂S气体被再次吸收，在第一解析塔顶排出H₂S含量达标的尾气，富CO₂甲醇和富H₂S甲醇在向下流动的过程中逐渐混合均匀，形成富甲醇； 

第一解析塔的富CO₂甲醇与富H₂S甲醇的摩尔流量比为1：1～1：3； 

由于CO₂解析需要吸收大量热量，所以富甲醇液体温度逐渐降低；